JP2000233761A - Steering control device for vehicle - Google Patents

Steering control device for vehicle

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JP2000233761A
JP2000233761A JP11038388A JP3838899A JP2000233761A JP 2000233761 A JP2000233761 A JP 2000233761A JP 11038388 A JP11038388 A JP 11038388A JP 3838899 A JP3838899 A JP 3838899A JP 2000233761 A JP2000233761 A JP 2000233761A
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JP
Japan
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steering
slip angle
angle
vehicle
estimated
Prior art date
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JP11038388A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Fukada
善樹 深田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the turning performance of a vehicle by carrying out a necessary correcting steering while preventing the unnecessary correcting steering, thereby making the slip angle of a steering wheel adequate, and preventing the reduction of the lateral force of the steering wheel adequately. SOLUTION: The slip angles αf1 to αf3 of front wheels are inferred by observers 1 to 3 depending on vehicle models different each other respectively (S20 to 40), and when the marks of the inferred slip angles αf1 to αf3 are the same, the smallest value of them is set to the inferred slip angle αf, and when the marks of them are different, the inferred slip angle αf is set 0 (S50 to 80). In this case, a correcting steering device 24 is controlled depending on the correcting angle θa responding to the inferred slip angle αf of the front wheels, and thereby, the left and right side front wheels are correcting steered by the correcting steering angle θa (S130 and 140).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車輌の操舵制御装
置に係り、更に詳細には補正操舵、即ち運転者の操舵に
対する介入操舵により車輌の旋回性能を向上させる操舵
制御装置に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering control device for a vehicle, and more particularly, to a steering control device for improving turning performance of a vehicle by performing corrective steering, that is, intervention steering for driver's steering.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の車輌の操舵制御装置の一つと
して、例えば本願出願人の出願にかかる特開平5−31
9289号公報に記載されている如く、車輌の状態量や
運転者の操作量に基づき操舵輪のコーナリングフォース
及びスリップ角を推定し、コーナリングフォースをスリ
ップ角にて偏微分した値が負であるときにはスリップ角
と予め設定された限界スリップ角との偏差を補正舵角と
して補正操舵するよう構成された操舵制御装置が従来よ
り知られている。
2. Description of the Related Art As one of steering control devices for vehicles such as automobiles, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-31 filed by the present applicant.
As described in Japanese Patent No. 9289, when the cornering force and the slip angle of the steered wheels are estimated based on the state quantity of the vehicle and the operation amount of the driver, and the value obtained by partially differentiating the cornering force with the slip angle is negative. 2. Description of the Related Art There has been conventionally known a steering control device configured to perform correction steering using a deviation between a slip angle and a preset limit slip angle as a correction steering angle.

【0003】かかる操舵制御装置によれば、運転者によ
り過大な操舵が行われることにより操舵輪のスリップ角
が過大になり、コーナリングフォースをスリップ角にて
偏微分した値が負になると、換言すれば過大な操舵に起
因して操舵輪の横力が低下する虞れが高くなると、スリ
ップ角と予め設定された限界スリップ角との偏差を補正
舵角として補正操舵が行われることにより操舵輪の実舵
角が低減されるので、過大な操舵に起因する操舵輪の横
力の低下を適正に防止し、これにより車輌の旋回性能を
向上させることができる。
According to such a steering control device, if the steering angle is excessively increased by the driver, the slip angle of the steered wheels becomes excessive, and the value obtained by partially differentiating the cornering force with the slip angle becomes negative. For example, when there is a high possibility that the lateral force of the steered wheels is reduced due to excessive steering, the corrected steering is performed by using the deviation between the slip angle and the preset limit slip angle as the corrected steering angle to perform steering of the steered wheels. Since the actual steering angle is reduced, it is possible to appropriately prevent the lateral force of the steered wheels from being reduced due to excessive steering, thereby improving the turning performance of the vehicle.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし上記公開公報に
記載された先の提案にかかる操舵制御装置に於いては、
コーナリングフォース及びスリップ角の何れも推定値で
あるため、コーナリングフォースをスリップ角にて偏微
分した値はコーナリングフォース及びスリップ角を推定
するための車輌の状態量や運転者の操作量を検出するセ
ンサの検出誤差等の影響を受け易く、そのため過大な操
舵に起因して操舵輪の横力が低下する虞れが高いか否か
を正確に判定することができない場合があり、従って不
必要な補正操舵が行われたり必要な補正操舵が行われな
かったりするという問題がある。
However, in the steering control device according to the prior proposal described in the above publication,
Since both the cornering force and the slip angle are estimated values, a value obtained by partially differentiating the cornering force with the slip angle is a sensor for detecting the state quantity of the vehicle and the driver's operation amount for estimating the cornering force and the slip angle. It may not be possible to accurately determine whether there is a high possibility that the lateral force of the steered wheels will be reduced due to excessive steering due to excessive detection errors. There is a problem that steering is performed or necessary correction steering is not performed.

【0005】本発明は、コーナリングフォースをスリッ
プ角にて偏微分した値が負であるときに補正操舵するよ
う構成された従来の操舵制御装置に於ける上述の如き問
題に鑑みてなされたものであり、本発明の主要な課題
は、操舵輪のスリップ角が過大であるときにはスリップ
角が減少するようスリップ角に応じて補正操舵すること
により、不必要な補正操舵を防止しつつ必要な補正操舵
を行い、これにより操舵輪のスリップ角を適正化し操舵
輪の横力の低下を防止して車輌の旋回性能を向上させる
ことである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problem in a conventional steering control device configured to perform correction steering when a value obtained by partially differentiating a cornering force with respect to a slip angle is negative. A main object of the present invention is to perform the necessary corrective steering while preventing unnecessary corrective steering by performing corrective steering according to the slip angle so that the slip angle decreases when the slip angle of the steered wheels is excessive. The purpose of this is to improve the turning performance of the vehicle by optimizing the slip angle of the steered wheels, preventing the lateral force of the steered wheels from lowering.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の主要な課題は、本
発明によれば、請求項1の構成、即ち操舵輪のスリップ
角を検出するスリップ角検出手段と、前記操舵輪のスリ
ップ角を低減するための前記操舵輪の補正操舵角を前記
スリップ角検出手段により検出されたスリップ角に応じ
て演算する補正操舵角演算手段と、前記補正操舵角に基
づき前記操舵輪を補正操舵する補正操舵手段とを有する
ことを特徴とする車輌の操舵制御装置によって達成され
る。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a motor vehicle comprising: a slip angle detecting means for detecting a slip angle of a steering wheel; Correction steering angle calculating means for calculating a corrected steering angle of the steered wheels for reduction in accordance with the slip angle detected by the slip angle detecting means, and correcting steering for correcting the steered wheels based on the corrected steering angle. Means for controlling the steering of a vehicle.

【0007】上記請求項1の構成によれば、操舵輪のス
リップ角が検出され、操舵輪のスリップ角を低減するた
めの操舵輪の補正操舵角がスリップ角検出手段により検
出されたスリップ角に応じて演算され、補正操舵角に基
づき操舵輪が補正操舵されるので、運転者により過大な
操舵が行われ操舵輪のスリップ角が過大になっても、操
舵輪のスリップ角が補正操舵によって低減され、これに
より操舵輪の横力の低下が確実に防止される。
According to the first aspect of the present invention, the slip angle of the steered wheel is detected, and the corrected steering angle of the steered wheel for reducing the slip angle of the steered wheel is set to the slip angle detected by the slip angle detecting means. The steered wheel is corrected based on the corrected steering angle, so that even if the driver performs excessive steering and the slip angle of the steered wheel becomes excessive, the slip angle of the steered wheel is reduced by the corrected steering. As a result, a reduction in the lateral force of the steered wheels is reliably prevented.

【0008】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、前
記スリップ角検出手段は少なくとも操舵角をパラメータ
とする互いに異なる車輌モデルに基づき前記操舵輪のス
リップ角を推定する複数のスリップ角推定手段と、前記
複数のスリップ角推定手段により推定された複数のスリ
ップ角推定値のうち大きさが最も小さいスリップ角推定
値を検出されたスリップ角に決定するスリップ角決定手
段とを有するよう構成される(請求項2の構成)。
According to the present invention, in order to effectively achieve the above-mentioned main object, in the above-mentioned construction, the slip angle detecting means may be different from each other in vehicle models having at least a steering angle as a parameter. A plurality of slip angle estimating means for estimating the slip angle of the steered wheels based on the plurality of slip angle estimation values, and a slip angle estimation value having the smallest magnitude among the plurality of slip angle estimation values estimated by the plurality of slip angle estimation means is detected. And a slip angle determining means for determining the slip angle.

【0009】上記請求項2の構成によれば、複数のスリ
ップ角推定手段により少なくとも操舵角をパラメータと
する互いに異なる車輌モデルに基づき操舵輪のスリップ
角が推定され、複数のスリップ角推定手段により推定さ
れた複数のスリップ角推定値のうち大きさが最も小さい
スリップ角推定値が検出されたスリップ角に決定される
ので、操舵輪が過剰な補正操舵角にて不必要に補正操舵
されることが確実に防止される。
According to the configuration of the second aspect, the slip angles of the steered wheels are estimated by the plurality of slip angle estimating means based on different vehicle models using at least the steering angle as a parameter, and are estimated by the plurality of slip angle estimating means. Since the slip angle estimated value having the smallest magnitude among the plurality of slip angle estimated values obtained is determined as the detected slip angle, the steered wheels may be unnecessarily corrected and steered at an excessively corrected steering angle. It is surely prevented.

【0010】[0010]

【課題解決手段の好ましい態様】本発明の一つの好まし
い態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、補正操
舵角演算手段は検出されたスリップ角の大きさが基準値
以上であるときに操舵輪の補正操舵角を演算するよう構
成される(好ましい態様1)。
According to a preferred aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, when the magnitude of the detected slip angle is equal to or larger than a reference value, (Preferred mode 1).

【0011】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項2の構成に於いて、スリップ角決定手段
は推定された複数のスリップ角推定値の符号が同一であ
るときには複数のスリップ角推定値のうち大きさが最も
小さいスリップ角推定値を検出されたスリップ角に決定
し、推定された複数のスリップ角推定値の符号が同一で
ないときにはスリップ角を0に決定するよう構成される
(好ましい態様2)。
According to another preferred embodiment of the present invention, in the configuration of claim 2, the slip angle determining means includes a plurality of slip angles when the estimated slip angle estimated values have the same sign. The slip angle estimation value having the smallest magnitude among the angle estimation values is determined to be the detected slip angle, and the slip angle is determined to be 0 when the signs of the plurality of estimated slip angle estimation values are not the same. (Preferred embodiment 2).

【0012】本発明の更に他の一つの好ましい態様によ
れば、上記請求項2の構成に於いて、複数のスリップ角
推定手段は少なくとも操舵角を入力パラメータとする互
いに異なるオブザーバであるよう構成される(好ましい
態様3)。
According to still another preferred aspect of the present invention, in the configuration of claim 2, the plurality of slip angle estimating means are configured to be different observers using at least the steering angle as an input parameter. (Preferred embodiment 3).

【0013】本発明の更に他の一つの好ましい態様によ
れば、上記請求項1の構成に於いて、操舵制御装置は車
輌の実ヨーレートを検出するヨーレート検出手段を含
み、スリップ角検出手段は少なくとも操舵角をパラメー
タとする互いに異なる車輌モデルに基づき操舵輪のスリ
ップ角及び車輌のヨーレートを推定する複数のオブザー
バと、ヨーレート検出手段により検出された実ヨーレー
トと推定されたヨーレートとの偏差の大きさが最も小さ
いオブザーバにより推定されたスリップ角推定値を検出
されたスリップ角に決定するスリップ角決定手段とを有
するよう構成される(好ましい態様4)。
According to still another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the steering control device includes a yaw rate detecting means for detecting an actual yaw rate of the vehicle, and the slip angle detecting means includes at least a slip angle detecting means. A plurality of observers for estimating the slip angle of the steered wheels and the yaw rate of the vehicle based on different vehicle models each having the steering angle as a parameter, and the magnitude of the deviation between the actual yaw rate detected by the yaw rate detection means and the estimated yaw rate are determined. And a slip angle determining means for determining the slip angle estimated value estimated by the smallest observer as the detected slip angle (preferred mode 4).

【0014】本発明の更に他の一つの好ましい態様によ
れば、上記請求項1の構成に於いて、操舵制御装置は車
輌の実ヨーレートを検出するヨーレート検出手段を含
み、スリップ角検出手段は少なくとも操舵角をパラメー
タとする互いに異なる車輌モデルに基づき操舵輪のスリ
ップ角及び車輌のヨーレートを推定する複数のオブザー
バと、ヨーレート検出手段により検出された実ヨーレー
トと推定されたヨーレートとの偏差を演算する手段と、
ヨーレートの偏差の大きさが大きいほど小さい値になる
よう各スリップ角推定値に対する重みを演算する手段
と、演算された重みに基づきスリップ角推定値の重み付
け平均値を演算し該平均値を検出されたスリップ角に決
定するスリップ角決定手段とを有するよう構成される
(好ましい態様5)。
According to still another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the steering control device includes a yaw rate detecting means for detecting an actual yaw rate of the vehicle, and the slip angle detecting means includes at least a slip angle detecting means. A plurality of observers for estimating the slip angle of the steered wheels and the yaw rate of the vehicle based on different vehicle models using the steering angle as a parameter, and means for calculating a deviation between the actual yaw rate detected by the yaw rate detection means and the estimated yaw rate When,
Means for calculating a weight for each slip angle estimated value such that the larger the deviation of the yaw rate is, the smaller the weighted average value of the slip angle estimated value is calculated based on the calculated weight, and the average value is detected. And a slip angle determining means for determining the slip angle (preferred mode 5).

【0015】本発明の更に他の一つの好ましい態様によ
れば、上記請求項1の構成に於いて、車輌は操舵トルク
アシスト式の操舵装置を有し、操舵制御装置は操舵トル
ク検出手段と、検出された操舵トルクに応じてアシスト
トルクを演算する手段と、少なくとも補正操舵角に応じ
て補正トルクを演算する補正トルク演算手段と、補正ト
ルクにて補正されたアシストトルクにて操舵装置の操舵
トルクを制御する操舵トルク制御手段とを含むよう構成
される(好ましい態様6)。
According to still another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the vehicle has a steering torque assist type steering device, and the steering control device includes a steering torque detecting means, Means for calculating an assist torque according to the detected steering torque; correction torque calculating means for calculating a correction torque at least according to the corrected steering angle; and a steering torque of the steering device using the assist torque corrected by the correction torque. (Preferred mode 6).

【0016】本発明の更に他の一つの好ましい態様によ
れば、上記好ましい態様6の構成に於いて、補正トルク
演算手段は補正操舵角に基づき第一の補正トルクを演算
し、補正操舵角の変化率に基づき第二の補正トルクを演
算し、第一の補正トルクと第二の補正トルクとの和とし
て補正トルクを演算するよう構成される(好ましい態様
7)。
According to still another preferred embodiment of the present invention, in the configuration of the above-mentioned preferred embodiment 6, the correction torque calculating means calculates a first correction torque based on the correction steering angle, and calculates a correction steering angle. The second correction torque is calculated based on the change rate, and the correction torque is calculated as the sum of the first correction torque and the second correction torque (preferred mode 7).

【0017】本発明の更に他の一つの好ましい態様によ
れば、上記好ましい態様6の構成に於いて、操舵制御装
置は車輌の実ヨーレートを検出するヨーレート検出手段
を含み、補正トルク演算手段は少なくとも操舵角に基づ
き車輌の目標ヨーレートを演算し、実ヨーレートと目標
ヨーレートとの偏差を演算し、該偏差の絶対値と補正操
舵角との積に基づき該積の大きさが大きいほど大きさが
小さくなるよう第一の補正トルクを演算するよう構成さ
れる(好ましい態様8)。
According to still another preferred aspect of the present invention, in the configuration of the preferred aspect 6, the steering control device includes a yaw rate detecting means for detecting an actual yaw rate of the vehicle, and the correction torque calculating means includes at least a correcting torque calculating means. The target yaw rate of the vehicle is calculated based on the steering angle, the deviation between the actual yaw rate and the target yaw rate is calculated, and the magnitude decreases as the magnitude of the product increases based on the product of the absolute value of the deviation and the corrected steering angle. It is configured to calculate the first correction torque so as to be as follows (preferred mode 8).

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を幾つかの好ましい実施形態について詳細に説明す
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which several preferred embodiments are shown.

【0019】図1は電動式パワーステアリング装置を備
えた車輌に適用された本発明による車輌の操舵制御装置
の第一の好ましい実施形態を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first preferred embodiment of a vehicle steering control device according to the present invention applied to a vehicle provided with an electric power steering device.

【0020】図1に於て、10FL及び10FRはそれぞれ
車輌12の左右の前輪を示し、10RL及び10RRはそれ
ぞれ車輌の駆動輪である左右の後輪を示している。従動
輪であり操舵輪でもある左右の前輪10FL及び10FRは
運転者によるステアリングホイール14の操舵に応答し
て駆動されるラック・アンド・ピニオン式の電動式パワ
ーステアリング装置16によりタイロッド18L 及び1
8R を介して操舵される。
In FIG. 1, 10FL and 10FR denote left and right front wheels of the vehicle 12, respectively, and 10RL and 10RR denote left and right rear wheels which are driving wheels of the vehicle, respectively. The left and right front wheels 10FL and 10FR, which are both driven wheels and steering wheels, are tie rods 18L and 1F by a rack-and-pinion type electric power steering device 16 driven in response to the steering of the steering wheel 14 by the driver.
Steered via 8R.

【0021】特に図示の実施形態に於いては、パワース
テアリング装置16は操舵トルクアシスト式のパワース
テアリング装置であり、ステアリングホイール14とパ
ワーステアリング装置16のギヤボックスとを連結する
アッパシャフト20とロアシャフト22との間には補正
操舵装置24が介装されている。補正操舵装置24は例
えばモータ及び歯車機構を含み、アッパシャフト20に
対し相対的にロアシャフト22を回転させることにより
補正操舵を行うようになっている。
In particular, in the illustrated embodiment, the power steering device 16 is a power steering device of a steering torque assist type, and an upper shaft 20 and a lower shaft connecting the steering wheel 14 and a gear box of the power steering device 16. A correction steering device 24 is interposed between the correction steering device 22 and the steering wheel 22. The correction steering device 24 includes, for example, a motor and a gear mechanism, and performs the correction steering by rotating the lower shaft 22 relatively to the upper shaft 20.

【0022】パワーステアリング装置16及び補正操舵
装置24は後に詳細に説明する如く運転者の操舵負担を
軽減するアシストトルクを発生すると共に運転者による
過大な操舵に起因する前輪横力の低下を補正操舵によっ
て防止すべく電気式制御装置26により制御される。ま
たパワーステアリング装置16は補正操舵に起因する操
舵反力の変動を是正すべく補正操舵が行われるときには
補正操舵に応じて補正されたアシストトルクを発生する
よう電気式制御装置26により制御される。
The power steering device 16 and the correction steering device 24 generate an assist torque for reducing the driver's steering load, as will be described in detail later, and correct the reduction of the front wheel lateral force caused by the driver's excessive steering. Is controlled by the electric control device 26 so as to prevent the occurrence of the electric shock. The power steering device 16 is controlled by the electric control device 26 to generate a corrected assist torque according to the corrected steering when the corrected steering is performed to correct the fluctuation of the steering reaction force caused by the corrected steering.

【0023】図示の如く、電気式制御装置26にはアッ
パシャフト20に設けられた操舵角センサ28により検
出された操舵角θを示す信号、ヨーレートセンサ30に
より検出された車輌の実ヨーレートγを示す信号、車速
センサ32により検出された車速Vを示す信号、トルク
センサ34により検出された操舵トルクTsを示す信号
が入力される。
As shown in the figure, a signal indicating a steering angle θ detected by a steering angle sensor 28 provided on the upper shaft 20 and an actual yaw rate γ of the vehicle detected by a yaw rate sensor 30 are provided to an electric control device 26. A signal, a signal indicating the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 32, and a signal indicating the steering torque Ts detected by the torque sensor 34 are input.

【0024】尚操舵角センサ28等は車輌の左旋回の場
合の値を正として操舵角θ等を検出する。また図1には
詳細に示されていないが、電気式制御装置26は例えば
CPUとROMとRAMと入出力ポート装置とを有し、
これらが双方向性のコモンバスにより互いに接続された
一般的な構成のマイクロコンピュータと駆動回路とより
なるものであってよい。
The steering angle sensor 28 and the like detect the steering angle θ and the like with the value in the case of a left turn of the vehicle as positive. Although not shown in detail in FIG. 1, the electric control device 26 has, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port device.
These may include a microcomputer having a general configuration and a drive circuit connected to each other by a bidirectional common bus.

【0025】電気式制御装置26は、後述の如く図2に
示されたフローチャートに従い、操舵角θ及び車速Vを
入力パラメータとするオブザーバ1〜3により前輪の推
定スリップ角αf1〜αf3を演算し、推定スリップ角αf1
〜αf3の符号が同一であるときにはこれらのうち大きさ
が最も小さい値として、また推定スリップ角αf1〜αf3
の符号が異なるときには0として前輪の推定スリップ角
αfを演算し、推定スリップ角αfに基づき前輪の補正操
舵角θaを演算し、補正操舵角θaに基づき補正操舵装置
24を制御し、これにより補正操舵によって前輪のスリ
ップ角を低減する。
The electric control device 26 calculates estimated slip angles αf1 to αf3 of the front wheels by observers 1 to 3 using the steering angle θ and the vehicle speed V as input parameters according to a flowchart shown in FIG. Estimated slip angle αf1
When the signs of .about..alpha.f3 are the same, the magnitude of the magnitude is assumed to be the smallest value, and the estimated slip angles .alpha.f1 to .alpha.f3
Are different, the estimated slip angle αf of the front wheels is calculated as 0, the corrected steering angle θa of the front wheels is calculated based on the estimated slip angle αf, and the corrected steering device 24 is controlled based on the corrected steering angle θa. Steering reduces the slip angle of the front wheels.

【0026】また電気式制御装置26は、後述の如く図
3に示されたルーチンに従い、トルクセンサ34により
検出された操舵トルクTsに基づき基本アシストトルク
Tbを演算し、補正操舵角θaに基づき第一の補正トルク
Ta1を演算し、補正操舵角の微分値θadに基づき第二の
補正トルクTa2を演算し、基本アシストトルクTbを第
一の補正トルクTa1及び第二の補正トルクTa2にて補正
した後のアシストトルクTasを演算し、アシストトルク
Tasに基づき電動式パワーステアリング装置16を制御
することにより操舵トルクのアシスト制御を行う。
The electric control device 26 calculates a basic assist torque Tb based on the steering torque Ts detected by the torque sensor 34 in accordance with a routine shown in FIG. The first correction torque Ta1 is calculated, the second correction torque Ta2 is calculated based on the differential value θad of the correction steering angle, and the basic assist torque Tb is corrected by the first correction torque Ta1 and the second correction torque Ta2. A later assist torque Tas is calculated, and the assist control of the steering torque is performed by controlling the electric power steering device 16 based on the assist torque Tas.

【0027】次に図2に示されたフローチャートを参照
して第一の実施形態に於ける補正操舵制御について説明
する。尚図2に示されたフローチャートによる補正操舵
制御は図には示されていないイグニッションスイッチの
閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し実行され
る。
Next, the correction steering control in the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. The correction steering control according to the flowchart shown in FIG. 2 is started by closing an ignition switch (not shown), and is repeatedly executed at predetermined time intervals.

【0028】まずステップ10に於いては操舵角センサ
28により検出された操舵角θを示す信号等の読み込み
が行われ、ステップ20に於いては操舵角θに基づき前
輪の実舵角δが演算され、下記の式1〜式5及び図4、
図5に於いて実線にて示されたグラフに対応するマップ
より前輪の推定スリップ角αf、後輪の推定スリップ角
αr、前輪の横力Ff、後輪の横力Fr、車輌のスリップ
角β、車輌のヨーレートγh、車輌の横速度Vyが推定さ
れ、推定された前輪のスリップ角αfがオブザーバ1に
よる推定スリップ角αf1に設定されると共に、推定され
た車輌のヨーレートγhがオブザーバ1による推定ヨー
レートγh1に設定される。
First, at step 10, a signal indicating the steering angle θ detected by the steering angle sensor 28 is read, and at step 20, the actual steering angle δ of the front wheels is calculated based on the steering angle θ. And the following equations 1 to 5 and FIG.
The estimated slip angle αf of the front wheel, the estimated slip angle αr of the rear wheel, the lateral force Ff of the front wheel, the lateral force Fr of the rear wheel, the slip angle β of the vehicle are obtained from the map corresponding to the graph shown by the solid line in FIG. The vehicle yaw rate γh and the vehicle lateral speed Vy are estimated, the estimated front wheel slip angle αf is set to the estimated slip angle αf1 by the observer 1, and the estimated vehicle yaw rate γh is estimated by the observer 1. Set to γh1.

【0029】 αf=−β+δ−Lf・γh/Vx ……(1) αr=−β+Lr・γh/Vx ……(2) γd=(Lf・Ff−Lr・Ff)/Iz ……(3) Vyd=(Ff+Fr)/m−Vx・γh ……(4) β=Vy/Vx ……(5)Αf = −β + δ−Lf · γh / Vx (1) αr = −β + Lr · γh / Vx (2) γd = (Lf · Ff−Lr · Ff) / Iz (3) Vyd = (Ff + Fr) / m−Vx · γh (4) β = Vy / Vx (5)

【0030】尚上記各式に於いて、Lf及びLrはそれぞ
れ車輌の重心と前輪車軸及び後輪車軸との間の距離であ
り、Vxは車輌の前後速度(=車速V)であり、Izは車
輌のヨー慣性モーメントであり、mは車輌の重量であ
り、γdは車輌のヨーレートγの微分値であり、Vydは
車輌の横速度Vyの微分値である。また上記式3及び4
は微分方程式であるので、差分により解が演算される。
更に図4及び図5に示された各グラフは、例えば路面の
摩擦係数等が互いに異なる車輌モデルに基づき設定され
る。
In the above equations, Lf and Lr are the distances between the center of gravity of the vehicle and the front and rear axles, respectively, Vx is the longitudinal speed of the vehicle (= vehicle speed V), and Iz is The yaw moment of inertia of the vehicle, m is the weight of the vehicle, γd is the differential value of the yaw rate γ of the vehicle, and Vyd is the differential value of the lateral speed Vy of the vehicle. Equations 3 and 4 above
Is a differential equation, the solution is calculated by the difference.
Further, the graphs shown in FIGS. 4 and 5 are set based on vehicle models having different road surface friction coefficients, for example.

【0031】ステップ30に於いては上記式1〜5及び
図4、図5に於いて破線にて示されたグラフに対応する
マップより前輪の推定スリップ角αf、後輪の推定スリ
ップ角αr、車輌のスリップ角β、車輌のヨーレートγ
h、車輌の横速度Vyが推定され、推定された前輪のスリ
ップ角αfがオブザーバ2による推定スリップ角αf2に
設定されると共に、推定された車輌のヨーレートγhが
オブザーバ2による推定ヨーレートγh2に設定される。
In step 30, the estimated slip angle αf of the front wheel, the estimated slip angle αr of the rear wheel, and the maps corresponding to the above equations 1 to 5 and the graphs indicated by broken lines in FIGS. Vehicle slip angle β, vehicle yaw rate γ
h, the lateral speed Vy of the vehicle is estimated, the estimated front wheel slip angle αf is set to the estimated slip angle αf2 by the observer 2, and the estimated vehicle yaw rate γh is set to the estimated yaw rate γh2 by the observer 2. You.

【0032】ステップ40に於いては上記式1〜5及び
図4、図5に於いて一点鎖線にて示されたグラフに対応
するマップより前輪の推定スリップ角αf、後輪の推定
スリップ角αr、車輌のスリップ角β、車輌のヨーレー
トγh、車輌の横速度Vyが推定され、推定された前輪の
スリップ角αfがオブザーバ3による推定スリップ角αf
3に設定されると共に、推定された車輌のヨーレートγh
がオブザーバ3による推定ヨーレートγh3に設定され
る。
In step 40, the estimated slip angle αf of the front wheel and the estimated slip angle αr of the rear wheel are obtained from the above equations 1 to 5 and the maps corresponding to the graphs indicated by the dashed lines in FIGS. , The vehicle's slip angle β, the vehicle's yaw rate γh, and the vehicle's lateral velocity Vy are estimated, and the estimated slip angle αf of the front wheels is estimated by the observer 3.
Set to 3 and the estimated vehicle yaw rate γh
Is set to the yaw rate γh3 estimated by the observer 3.

【0033】ステップ50に於いてはオブザーバ1〜3
により推定された前輪のスリップ角αfj(j=1、2、
3)の全てが互いに同一の符号であるか否かの判別が行
われ、否定判別が行われたときにはステップ60に於い
て前輪の推定スリップ角αfが0に設定され、肯定判別
が行われたときにはステップ70へ進む。
In step 50, observers 1 to 3
Front wheel slip angle αfj (j = 1, 2,
It is determined whether or not all of 3) have the same sign. If a negative determination is made, the estimated slip angle αf of the front wheels is set to 0 in step 60, and an affirmative determination is made. Sometimes the process proceeds to step 70.

【0034】ステップ70に於いてはmin{ }を
{ }内の数値のうちの最小値として下記の式6に従っ
て推定スリップ角αfjの絶対値の最小値αfaminが演算
され、ステップ80に於いてはsignαf1を推定スリップ
角αf1の符号として下記の式7に従って前輪の推定スリ
ップ角αfが演算される。 αfamin=min{|αf1|,|αf2|,|αf3|} ……(6) αf=signαf1・αfamin ……(7)
In step 70, the minimum value αfamin of the absolute value of the estimated slip angle αfj is calculated in accordance with the following equation 6 by taking min {{{} as the minimum value among the numerical values in {}}. The estimated slip angle αf of the front wheel is calculated according to the following equation 7 using signαf1 as the sign of the estimated slip angle αf1. αfamin = min {| αf1 |, | αf2 |, | αf3 |} (6) αf = signαf1 · αfamin (7)

【0035】ステップ130に於いては前輪の推定スリ
ップ角αfに基づき図6に示されたグラフに対応するマ
ップより前輪の補正操舵角θaが演算され、ステップ1
40に於いては前輪の補正操舵角θaに基づき補正操舵
装置24が制御され、これにより左右前輪10FL及び1
0FRが補正操舵角θaにて補正操舵される。
In step 130, based on the estimated slip angle αf of the front wheel, a corrected steering angle θa of the front wheel is calculated from a map corresponding to the graph shown in FIG.
In 40, the corrective steering device 24 is controlled based on the corrective steering angle θa of the front wheels, whereby the left and right front wheels 10FL and 1FL are controlled.
0FR is corrected and steered at the corrected steering angle θa.

【0036】次に図3に示されたフローチャートを参照
して第一の実施形態に於ける操舵トルクアシスト制御に
ついて説明する。尚図3に示されたフローチャートによ
るアシスト制御も図には示されていないイグニッション
スイッチの閉成により開始され、所定の時間毎に繰返し
実行される。
Next, the steering torque assist control in the first embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG. Note that the assist control according to the flowchart shown in FIG. 3 is also started by closing an ignition switch (not shown) and is repeatedly executed at predetermined time intervals.

【0037】まずステップ210に於いては操舵角セン
サ28により検出された操舵角θを示す信号等の読み込
みが行われ、ステップ220に於いてはトルクセンサ3
4により検出された操舵トルクTsに基づき図7に示さ
れたグラフに対応するマップより基本アシストトルクT
bが演算される。
First, in step 210, a signal indicating the steering angle θ detected by the steering angle sensor 28 is read, and in step 220, the torque sensor 3 is read.
4 based on the steering torque Ts detected from the map shown in FIG.
b is calculated.

【0038】ステップ230に於いては操舵角θに基づ
き前輪の実舵角δが演算されると共に、Hを車輌のホイ
ールベースとし、Khをスタビリティファクタとして下
記の式8に従って車輌の目標ヨーレートγtが演算さ
れ、更に目標ヨーレートγtとヨーレートセンサ30に
より検出された車輌の実ヨーレートγとの偏差γ−γt
としてヨーレート偏差Δγtが演算される。 γt=V・δ/(1+Kh・V2)H ……(8)
In step 230, the actual steering angle δ of the front wheels is calculated based on the steering angle θ, and the target yaw rate γt of the vehicle is calculated according to the following equation 8 using H as the wheel base of the vehicle and Kh as the stability factor. Is calculated, and the deviation γ−γt between the target yaw rate γt and the actual yaw rate γ of the vehicle detected by the yaw rate sensor 30 is calculated.
Is calculated as the yaw rate deviation Δγt. γt = V · δ / (1 + Kh · V 2 ) H (8)

【0039】ステップ240に於いてはヨーレート偏差
Δγtの絶対値と図2のステップ130に於いて演算さ
れた補正操舵角θaとの積に基づき図8に示されたグラ
フに対応するマップより第一の補正トルクTa1が演算さ
れる。
In step 240, based on the product of the absolute value of the yaw rate deviation Δγt and the corrected steering angle θa calculated in step 130 in FIG. 2, a first map is obtained from a map corresponding to the graph shown in FIG. Is calculated.

【0040】ステップ250に於いては前輪の補正操舵
角θaの微分値θadが演算され、ステップ260に於い
ては補正操舵角の微分値θadに基づき図9に示されたグ
ラフに対応するマップより第二の補正トルクTa2が演算
される。
In step 250, a differential value θad of the corrected steering angle θa of the front wheels is calculated, and in step 260, based on the differential value θad of the corrected steering angle, a map corresponding to the graph shown in FIG. A second correction torque Ta2 is calculated.

【0041】ステップ270に於いては下記の式9に従
って第一の補正トルクTa1と第二の補正トルクTa2との
和として補正トルクTaが演算される。 Ta=Ta1+Ta2 ……(9)
In step 270, the correction torque Ta is calculated as the sum of the first correction torque Ta1 and the second correction torque Ta2 according to the following equation (9). Ta = Ta1 + Ta2 (9)

【0042】ステップ280に於いては下記の式10に
従ってステップ220に於いて演算された基本アシスト
トルクTbとステップ270に於いて演算された補正ト
ルクTaとの和として補正後のアシストトルクTasが演
算され、ステップ290に於いてはアシストトルクTas
に基づき電動式パワーステアリング装置16が制御され
ることにより操舵トルクのアシスト制御が実行され、し
かる後ステップ210へ戻る。 Tas=Tb+Ta ……(10)
In step 280, the corrected assist torque Tas is calculated as the sum of the basic assist torque Tb calculated in step 220 and the correction torque Ta calculated in step 270 according to the following equation (10). In step 290, the assist torque Tas
The electric power steering device 16 is controlled on the basis of the above, the assist control of the steering torque is executed, and then the process returns to step 210. Tas = Tb + Ta (10)

【0043】図10及び図11はそれぞれ本発明による
車輌の操舵制御装置の第二及び第三の実施形態に於ける
操舵制御ルーチンを示すフローチャートである。尚図1
0及び図11に於いて図2に示されたステップと同一の
ステップには図2に於いて付されたステップ番号と同一
のステップ番号が付されている。またこれらの実施形態
に於いては、図には示されていないが第一の実施形態に
於ける操舵トルクアシスト制御と同様の操舵トルクアシ
スト制御が行われる。
FIGS. 10 and 11 are flowcharts showing the steering control routine in the second and third embodiments of the vehicle steering control device according to the present invention, respectively. FIG. 1
Steps 0 and the same steps as those shown in FIG. 2 are given the same step numbers as those shown in FIG. In these embodiments, although not shown, steering torque assist control similar to the steering torque assist control in the first embodiment is performed.

【0044】図10に示された第二の実施形態に於いて
は、ステップ40の次に実行されるステップ90に於い
て下記の式11に従って実ヨーレートγと推定ヨーレー
トγhjとの偏差Δγjが演算される。 Δγj=γ−γhj ……(11)
In the second embodiment shown in FIG. 10, in step 90 executed after step 40, the deviation Δγj between the actual yaw rate γ and the estimated yaw rate γhj is calculated according to the following equation (11). Is done. Δγj = γ−γhj (11)

【0045】ステップ100に於いてはヨーレートの偏
差Δγjの絶対値に基づき図12に示されたグラフに対
応するマップよりそれぞれ対応する推定スリップ角αfj
に対する重みWj(j=1、2、3)が演算される。
In step 100, based on the absolute value of the deviation Δγj of the yaw rate, the estimated slip angles αfj respectively corresponding to the maps corresponding to the graph shown in FIG.
Are calculated. (J = 1, 2, 3).

【0046】ステップ110に於いては下記の式12に
従って推定スリップ角αfjの重み付け平均値として前輪
の推定スリップ角αfが演算される。尚図10に於いて
は、下記の式12が簡略化された表記にて示されてい
る。 αf=(W1・αf1+W2・αf2+W3・αf3)/(W1+W2+W3) ……(12)
In step 110, the estimated slip angle αf of the front wheels is calculated as a weighted average value of the estimated slip angle αfj according to the following equation 12. Note that in FIG. 10, the following equation 12 is shown in simplified notation. αf = (W1 · αf1 + W2 · αf2 + W3 · αf3) / (W1 + W2 + W3) (12)

【0047】また図11に示された第三の実施形態に於
いては、第二の実施形態の場合と同様ステップ40の次
に実行されるステップ90に於いてヨーレートの偏差Δ
γjが演算され、しかる後ステップ120に於いてヨー
レートの偏差Δγjのうちその絶対値が最小であるヨー
レートの偏差が特定され、その特定されたヨーレートの
偏差に対応するオブザーバにより推定された前輪のスリ
ップ角αfjが前輪の推定スリップ角αfに決定される。
Further, in the third embodiment shown in FIG. 11, the yaw rate deviation Δ
γj is calculated, and thereafter, in step 120, the deviation of the yaw rate having the minimum absolute value among the deviations of the yaw rate Δγj is specified, and the slip of the front wheels estimated by the observer corresponding to the specified yaw rate deviation is calculated. The angle αfj is determined as the estimated slip angle αf of the front wheel.

【0048】かくして上述の各実施形態によれば、ステ
ップ20〜40に於いてそれぞれオブザーバ1〜3によ
る前輪のスリップ角αf1〜αf3が推定され、第一の実施
形態に於いてはステップ50〜80により、第二の実施
形態に於いてはステップ90〜110により、第三の実
施形態に於いてはステップ90、120により、前輪の
スリップ角αf1〜αf3のうちの最適値が推定スリップ角
αfに設定され、ステップ130、140に於いて前輪
の推定スリップ角αfに対応する補正操舵角θaに基づき
補正操舵装置24が制御され、これにより左右前輪10
FL及び10FRが補正操舵角θaにて補正操舵される。
Thus, according to the above embodiments, the slip angles αf1 to αf3 of the front wheels by the observers 1 to 3 are estimated in steps 20 to 40, respectively, and in the first embodiment, the steps 50 to 80 are performed. Thus, the optimum value of the front wheel slip angles αf1 to αf3 is changed to the estimated slip angle αf by steps 90 to 110 in the second embodiment and by steps 90 and 120 in the third embodiment. The corrected steering device 24 is set on the basis of the corrected steering angle θa corresponding to the estimated slip angle αf of the front wheels in steps 130 and 140, whereby the left and right front wheels 10 are controlled.
FL and 10FR are corrected and steered at the corrected steering angle θa.

【0049】従って左右前輪10FL及び10FRの実舵角
が補正操舵角θaに対応する量低減され、これにより前
輪のスリップ角が低減されるので、運転者により過大な
操舵が行われた場合にも前輪のスリップ角が過大になる
ことに起因して前輪の横力が低下し車輌の旋回時の操縦
安定性が悪化することを確実に防止し、車輌の旋回性能
を向上させることができる。
Accordingly, since the actual steering angles of the left and right front wheels 10FL and 10FR are reduced by an amount corresponding to the corrected steering angle θa, and thereby the slip angle of the front wheels is reduced, even if the driver performs excessive steering, It is possible to reliably prevent the lateral force of the front wheels from being reduced due to the excessively large slip angle of the front wheels and to deteriorate the steering stability during turning of the vehicle, thereby improving the turning performance of the vehicle.

【0050】例えば図13に示されている如く、補正操
舵が行われない従来の一般的な車輌に於いては、運転者
により過剰な操舵が行われることにより前輪の実際のス
リップ角αfaが限界スリップ角αfo(図15参照)を越
えて過大になると、前輪10FL及び10FRの実際の横力
Ffaが低下し、そのため車輌がドリフトアウト傾向にな
る。
For example, as shown in FIG. 13, in a conventional general vehicle in which correction steering is not performed, the actual slip angle αfa of the front wheels is limited due to excessive steering performed by the driver. If the slip angle αfo becomes too large (see FIG. 15), the actual lateral force Ffa of the front wheels 10FL and 10FR decreases, and the vehicle tends to drift out.

【0051】これに対し上述の各実施形態によれば、図
14に示されている如く、前輪10FL及び10FRの実舵
角が補正操舵角θaに対応する量Δδ低減されることに
より前輪の実際のスリップ角αfaが実質的に限界スリッ
プ角αfoを越えないよう低減されるので、前輪の実際の
横力Ffaの低下を防止することができ、これにより車輌
がドリフトアウト傾向になることを防止して車輌の旋回
時の安定性を向上させることができる。
On the other hand, according to each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 14, the actual steering angles of the front wheels 10FL and 10FR are reduced by an amount Δδ corresponding to the corrected steering angle θa, so that the actual front wheels are reduced. Is reduced so that the slip angle αfa does not substantially exceed the limit slip angle αfo, it is possible to prevent a reduction in the actual lateral force Ffa of the front wheels, thereby preventing the vehicle from drifting out. As a result, the stability of the vehicle when turning can be improved.

【0052】特に第一の実施形態によれば、ステップ7
0及び80に於いてオブザーバ1〜3により推定された
前輪のスリップ角αf1〜αf3のうちの大きさが最も小さ
い値が推定スリップ角αfに設定されるので、補正操舵
角θaが過剰になることを確実に防止することができ、
これらにより不必要に過剰な補正操舵が行われること及
びこれに起因して車輌の旋回時の安定性が却って悪化し
たり運転者が異和感を感じたりすることを確実に防止す
ることができる。
In particular, according to the first embodiment, step 7
Since the smallest value among the slip angles αf1 to αf3 of the front wheels estimated by the observers 1 to 0 at 0 and 80 is set as the estimated slip angle αf, the corrected steering angle θa becomes excessive. Can be reliably prevented,
As a result, it is possible to reliably prevent the unnecessary excessive correction steering from being performed, and to prevent the stability at the time of turning of the vehicle from being deteriorated and the driver from feeling uncomfortable. .

【0053】また推定スリップ角αf1〜αf3の符号が同
一であるか否かに拘わらず前輪の推定スリップ角αfが
推定スリップ角αf1〜αf3のうち大きさが最も小さい値
に設定される場合には、図16に示されている如く、推
定スリップ角αf1〜αf3の符号が異なる領域に於いて前
輪の推定スリップ角αfが鋸刃状に急激に変化し、これ
に対応して前輪の補正操舵角θaも不規則に急激に変化
する場合があり、そのためかかる状況に於いて車輌の安
定性が悪化したり車輌の乗員が異和感を感じたりする虞
れがある。
When the estimated slip angle αf of the front wheels is set to the smallest value among the estimated slip angles αf1 to αf3 regardless of whether the signs of the estimated slip angles αf1 to αf3 are the same or not. As shown in FIG. 16, the estimated slip angle αf of the front wheel sharply changes in a saw-tooth shape in a region where the signs of the estimated slip angles αf1 to αf3 are different from each other. θa may also change irregularly and abruptly, and in such a situation, the stability of the vehicle may be degraded or the occupant of the vehicle may feel uncomfortable.

【0054】これに対し上述の第一の実施形態によれ
ば、前輪の推定スリップ角αfはステップ50〜80に
於いて推定スリップ角αf1〜αf3の符号が同一であると
きにはこれらのうち大きさが最も小さい値に設定され、
推定スリップ角αf1〜αf3の符号が異なるときには0に
設定されるので、図17に示されている如く、推定スリ
ップ角αf1〜αf3の符号が異なる領域に於いて前輪の推
定スリップ角αf及び前輪の補正操舵角θaが鋸刃状に急
激に変化することを確実に防止することができ、これに
より推定スリップ角αf1〜αf3の符号が異なる状況に於
いて車輌の安定性が悪化したり車輌の乗員が異和感を感
じたりすることを確実に防止することができる。
On the other hand, according to the first embodiment described above, the estimated slip angles αf of the front wheels are larger when the signs of the estimated slip angles αf1 to αf3 are the same in steps 50 to 80. Set to the lowest value,
When the signs of the estimated slip angles αf1 to αf3 are different, they are set to 0. Therefore, as shown in FIG. 17, in the region where the signs of the estimated slip angles αf1 to αf3 are different, the estimated slip angle αf of the front wheel and the front wheel It is possible to reliably prevent the corrected steering angle θa from suddenly changing like a saw blade, thereby deteriorating the stability of the vehicle or the occupant of the vehicle in the situation where the signs of the estimated slip angles αf1 to αf3 are different. Can be surely prevented from feeling uncomfortable.

【0055】また上述の第二の実施形態によれば、ステ
ップ90〜110に於いて実ヨーレートγと推定ヨーレ
ートγhjとの偏差Δγjの大きさが小さいほど推定スリ
ップ角αfjに対する重みWjが大きい値に演算され、推
定スリップ角αfjの重み付け平均値として前輪の推定ス
リップ角αfが演算されるので、推定精度の高いオブザ
ーバにより推定された推定スリップ角αfjに対する重み
Wjを大きくした重み付け平均値として前輪の推定スリ
ップ角αfを高精度に演算することができる。
According to the second embodiment, in steps 90 to 110, the smaller the deviation Δγj between the actual yaw rate γ and the estimated yaw rate γhj, the larger the weight Wj for the estimated slip angle αfj is. Since the estimated slip angle αf of the front wheels is calculated as the weighted average value of the estimated slip angle αfj, the weighted average value obtained by increasing the weight Wj with respect to the estimated slip angle αfj estimated by the observer with high estimation accuracy is estimated. The slip angle αf can be calculated with high accuracy.

【0056】また上述の第三の実施形態によれば、ヨー
レートの偏差Δγjのうちその絶対値が最小であるヨー
レートの偏差に対応するオブザーバにより推定された前
輪のスリップ角αfjが前輪の推定スリップ角αfに決定
されるので、前輪の推定スリップ角αfを実際の値に近
い値として高精度に演算することができる。
According to the third embodiment, the slip angle αfj of the front wheel estimated by the observer corresponding to the yaw rate deviation having the smallest absolute value of the yaw rate deviation Δγj is equal to the estimated slip angle of the front wheel. Since it is determined as αf, the estimated slip angle αf of the front wheels can be calculated with high accuracy as a value close to the actual value.

【0057】従って上述の第二及び第三の実施形態によ
れば、前輪の実際のスリップ角αfaに近い値に基づく補
正操舵角θaにて前輪を補正操舵することができ、これ
により路面の摩擦係数等の車輌の状況に拘わらず過不足
なく正確に前輪を補正操舵することができる。
Therefore, according to the second and third embodiments described above, the front wheels can be corrected and steered at the corrected steering angle θa based on a value close to the actual slip angle αfa of the front wheels. The front wheels can be corrected and steered accurately without excess or deficiency regardless of the condition of the vehicle such as the coefficient.

【0058】また上述の第一乃至第三の何れの実施形態
に於いても、ステップ220に於いて操舵トルクTsに
基づき基本アシストトルクTbが演算され、ステップ2
30及び240に於いて車輌の目標ヨーレートγtと実
ヨーレートγとの偏差Δγtが演算されると共に、ヨー
レート偏差Δγtの絶対値と補正操舵角θaとの積に基づ
き第一の補正トルクTa1が演算され、ステップ250及
び260に於いて補正操舵角の微分値θadに基づき第二
の補正トルクTa2が演算され、ステップ270乃至29
0に於いて基本アシストトルクTbが第一の補正トルク
Ta1及び第二の補正トルクTa2にて補正された後のアシ
ストトルクTasに基づき操舵トルクのアシスト制御が行
われる。
In any of the first to third embodiments, the basic assist torque Tb is calculated in step 220 based on the steering torque Ts.
At 30 and 240, a deviation Δγt between the target yaw rate γt of the vehicle and the actual yaw rate γ is calculated, and a first correction torque Ta1 is calculated based on the product of the absolute value of the yaw rate deviation Δγt and the correction steering angle θa. In steps 250 and 260, a second correction torque Ta2 is calculated based on the differential value θad of the correction steering angle, and steps 270 to 29 are performed.
At 0, the assist control of the steering torque is performed based on the assist torque Tas after the basic assist torque Tb is corrected by the first correction torque Ta1 and the second correction torque Ta2.

【0059】従って上述の各実施形態によれば、左右の
前輪が補正操舵角θaにて補正操舵されるだけでなく、
この補正操舵に起因して運転者が感じる操舵反力が不自
然に変動することを確実に防止することができ、これに
より基本アシストトルクが第一及び第二の補正トルクに
て補正されない場合に比して操舵フィーリングを向上さ
せることができる。
Therefore, according to each of the above-described embodiments, not only the left and right front wheels are corrected and steered at the corrected steering angle θa, but also
It is possible to reliably prevent the steering reaction force felt by the driver from unnaturally fluctuating due to the corrected steering, and thereby, when the basic assist torque is not corrected by the first and second correction torques. In comparison, the steering feeling can be improved.

【0060】特に上述の何れの実施形態に於いても、前
輪の補正操舵角θaの大きさが大きくなるほど第一の補
正トルクTa1の大きさが小さくなるだけでなく、ヨーレ
ート偏差Δγtの絶対値が大きくなるほど第一の補正ト
ルクの大きさが減少するよう第一の補正トルクが演算さ
れるので、ヨーレート偏差の大きさが過大になる車輌の
限界走行時に確実に第一の補正トルクが低減され、これ
により車輌の限界走行領域及びその近傍に於いて補正ト
ルクが過剰になることを確実に防止することができる。
In particular, in any of the above-described embodiments, as the magnitude of the correction steering angle θa of the front wheels increases, not only does the magnitude of the first correction torque Ta1 decrease, but also the absolute value of the yaw rate deviation Δγt decreases. Since the first correction torque is calculated so that the magnitude of the first correction torque decreases as the magnitude increases, the first correction torque is surely reduced during the limit traveling of the vehicle in which the magnitude of the yaw rate deviation is excessive, As a result, it is possible to reliably prevent the correction torque from becoming excessive in the limit traveling region of the vehicle and in the vicinity thereof.

【0061】また上述の何れの実施形態に於いても、基
本アシストトルクTbは第一の補正トルクTa1のみによ
り補正されるのではなく、第二の補正トルクTa2によっ
ても補正され、第二の補正トルクTa2は前輪の補正操舵
角θaの微分値θadの大きさが大きいほど大きい値にな
るよう演算されるので、補正操舵時に操舵装置内部の摩
擦等により発生される操舵反力の変動分を確実に相殺す
ることができる。
In any of the above embodiments, the basic assist torque Tb is corrected not only by the first correction torque Ta1 but also by the second correction torque Ta2. Since the torque Ta2 is calculated so as to increase as the value of the differential value θad of the corrected steering angle θa of the front wheels increases, the variation in the steering reaction force generated due to friction inside the steering device during the corrected steering can be reliably determined. Can be offset.

【0062】以上に於ては本発明を特定の実施形態につ
いて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実
施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。
Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other embodiments may be included within the scope of the present invention. It will be clear to those skilled in the art that is possible.

【0063】例えば上述の各実施形態に於いては、前輪
の補正操舵角θaは推定された前輪のスリップ角αfに基
づき演算されるようになっているが、前輪の補正操舵角
θaは前輪のスリップ角αfに基づく制御量θa1と、車輌
の目標ヨーレートγtと実ヨーレートγとの偏差に基づ
く制御量θa2との線形和として演算され、これにより前
輪の実舵角が前輪のスリップ角に基づくフィードバック
制御及びヨーレート偏差に基づくフィードバック制御の
両者により制御されるよう修正されてもよい。
For example, in each of the above-described embodiments, the corrected steering angle θa of the front wheels is calculated based on the estimated slip angle αf of the front wheels, but the corrected steering angle θa of the front wheels is calculated. The control amount θa1 based on the slip angle αf is calculated as a linear sum of the control amount θa2 based on the deviation between the target yaw rate γt of the vehicle and the actual yaw rate γ, whereby the actual steering angle of the front wheels is feedback based on the slip angle of the front wheels. It may be modified to be controlled by both the control and the feedback control based on the yaw rate deviation.

【0064】また上述の各実施形態に於いては、前輪の
スリップ角αfを推定するためのオブザーバは三つであ
るが、オブザーバの数は必要に応じて三つ以外の任意の
複数に設定されてもよい。
In each of the above embodiments, the number of observers for estimating the front wheel slip angle αf is three, but the number of observers is set to an arbitrary number other than three as necessary. You may.

【0065】また上述の各実施形態に於いては、補正操
舵に起因する操舵反力の変動を是正すべく、ステップ2
10〜290に従って操舵トルクアシスト制御が行われ
るようになっているが、補正操舵に起因する操舵反力の
変動を是正するための操舵トルクアシスト制御は任意の
態様にて行われてよく、また操舵トルクアシスト制御が
省略されてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, in order to correct the fluctuation of the steering reaction force caused by the correction steering, step 2 is performed.
Although the steering torque assist control is performed according to 10 to 290, the steering torque assist control for correcting the fluctuation of the steering reaction force caused by the correction steering may be performed in an arbitrary mode. The torque assist control may be omitted.

【0066】また上述の各実施形態に於いては、前輪の
みが操舵輪であり、補正操舵は前輪についてのみ行われ
るようになっているが、本発明は四輪操舵装置を備えた
車輌に適用されてもよく、その場合には前輪及び後輪の
両方について補正操舵が行われるよう修正されてよい。
In each of the above embodiments, only the front wheels are steered wheels, and correction steering is performed only on the front wheels. However, the present invention is applied to a vehicle having a four-wheel steering device. In such a case, the correction steering may be performed so as to perform the corrective steering for both the front wheels and the rear wheels.

【0067】更に上述の各実施形態に於いては、前輪の
ステアリング装置はラック・アンド・ピニオン式の電動
式パワーステアリング装置16であり、補正操舵装置2
4はアッパシャフト20に対し相対的にロアシャフト2
2を回転させることにより補正操舵を行うようになって
いるが、前輪のステアリング装置及び補正操舵装置は当
技術分野に於いて公知の任意の構造のものであってよ
い。
Further, in each of the above-described embodiments, the front wheel steering device is a rack-and-pinion type electric power steering device 16, and the correction steering device 2
4 is a lower shaft 2 relative to the upper shaft 20
2, the corrective steering is performed by rotating the front wheel 2. However, the front wheel steering device and the corrective steering device may have any structure known in the art.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、請求
項1の構成によれば、運転者により過大な操舵が行われ
操舵輪のスリップ角が過大になっても、操舵輪のスリッ
プ角が補正操舵によってスリップ角に応じて低減される
ので、操舵輪の横力の低下を確実に防止し、これにより
車輌の旋回性能を向上させることができる。
As is apparent from the above description, according to the structure of the first aspect, even if the driver performs excessive steering and the slip angle of the steered wheels becomes excessive, the slip angle of the steered wheels becomes large. Since the correction steering reduces the slip angle in accordance with the slip angle, it is possible to reliably prevent the lateral force of the steered wheels from lowering, thereby improving the turning performance of the vehicle.

【0069】また請求項1の構成によれば、補正操舵角
はスリップ角検出手段により検出されたスリップ角に応
じて演算されるので、例えば前述の特開平5−3192
89号公報に記載されている如く、推定されたコーナリ
ングフォースを推定されたスリップ角にて偏微分した値
が負であるか否かにより補正操舵の要否が判定される場
合に比して、車輌の状態量や運転者の操作量を検出する
センサの検出誤差等の影響に基因して不必要な補正操舵
が行われたり必要な補正操舵が行われなかったりする虞
れを低減することができる。
According to the first aspect of the present invention, the corrected steering angle is calculated according to the slip angle detected by the slip angle detecting means.
No. 89, as compared with a case where the necessity of the correction steering is determined based on whether or not a value obtained by partially differentiating the estimated cornering force at the estimated slip angle is negative. It is possible to reduce a possibility that unnecessary correction steering is performed or required correction steering is not performed due to an influence of a detection error of a sensor that detects a state amount of a vehicle or a driver's operation amount. it can.

【0070】また請求項2の構成によれば、複数のスリ
ップ角推定手段により少なくとも操舵角をパラメータと
する互いに異なる車輌モデルに基づき操舵輪のスリップ
角が推定され、複数のスリップ角推定手段により推定さ
れた複数のスリップ角推定値のうち大きさが最も小さい
スリップ角推定値が検出されたスリップ角に決定される
ので、操舵輪が過剰な補正操舵角にて不必要に補正操舵
されることを確実に防止することができる。
According to the second aspect of the present invention, the slip angles of the steered wheels are estimated by the plurality of slip angle estimating means based on different vehicle models using at least the steering angle as a parameter, and are estimated by the plurality of slip angle estimating means. Since the slip angle estimated value having the smallest magnitude among the plurality of slip angle estimated values thus determined is determined as the detected slip angle, it is necessary to prevent the steered wheels from being unnecessarily corrected and steered at the excessive corrected steering angle. It can be reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】電動式パワーステアリング装置を備えた車輌に
適用された本発明による車輌の操舵制御装置の第一の好
ましい実施形態を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first preferred embodiment of a vehicle steering control device according to the present invention applied to a vehicle including an electric power steering device.

【図2】第一の実施形態に於ける操舵制御ルーチンを示
すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a steering control routine according to the first embodiment.

【図3】第一の実施形態に於ける操舵トルクアシスト制
御ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a steering torque assist control routine according to the first embodiment.

【図4】前輪の推定スリップ角αfと前輪の横力Ffとの
関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an estimated slip angle αf of the front wheels and a lateral force Ff of the front wheels.

【図5】後輪の推定スリップ角αrと後輪の横力Frとの
関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between an estimated slip angle αr of the rear wheel and a lateral force Fr of the rear wheel.

【図6】前輪の推定スリップ角αfと前輪の補正操舵角
θaとの関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an estimated slip angle αf of the front wheels and a corrected steering angle θa of the front wheels.

【図7】検出された操舵トルクTsと基本アシストトル
クTbとの関係を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a detected steering torque Ts and a basic assist torque Tb.

【図8】ヨーレート偏差Δγtの絶対値及び前輪の補正
操舵角θaの積と第一の補正トルクTa1との関係を示す
グラフである。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a product of an absolute value of a yaw rate deviation Δγt and a corrected steering angle θa of a front wheel and a first correction torque Ta1.

【図9】前輪の補正操舵角θaの微分値θadと第二の補
正トルクTa2との関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a differential value θad of a corrected steering angle θa of a front wheel and a second correction torque Ta2.

【図10】本発明による車輌の操舵制御装置の第二の実
施形態に於ける操舵制御ルーチンを示すフローチャート
である。
FIG. 10 is a flowchart showing a steering control routine in a second embodiment of the vehicle steering control device according to the present invention.

【図11】本発明による車輌の操舵制御装置の第三の実
施形態に於ける操舵制御ルーチンを示すフローチャート
である。
FIG. 11 is a flowchart showing a steering control routine in a third embodiment of the vehicle steering control device according to the present invention.

【図12】車輌の実ヨーレートγと推定ヨーレートγhj
との偏差Δγjの絶対値と重みWjとの関係を示すグラフ
である。
FIG. 12 shows the actual yaw rate γ and the estimated yaw rate γhj of the vehicle.
9 is a graph showing a relationship between an absolute value of a deviation Δγj from the weight and a weight Wj.

【図13】補正操舵が行われない従来の一般的な車輌に
於いて運転者により過剰な操舵が行われた場合を示す説
明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a case where excessive steering is performed by a driver in a conventional general vehicle in which correction steering is not performed.

【図14】運転者により過剰な操舵が行われた場合に於
ける図示の各実施形態の作動を示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing an operation of each of the illustrated embodiments when an excessive steering is performed by a driver.

【図15】前輪の実際のスリップ角αfaと前輪の実際の
横力Faとの関係の一例を示すグラフである。
FIG. 15 is a graph showing an example of the relationship between the actual slip angle αfa of the front wheels and the actual lateral force Fa of the front wheels.

【図16】前輪の推定スリップ角αfが推定スリップ角
αf1〜αf3のうち大きさが最も小さい値に設定される場
合の一例を示すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing an example in which the estimated slip angle αf of the front wheels is set to the smallest value among the estimated slip angles αf1 to αf3.

【図17】第一の実施形態に於ける推定スリップ角αf1
〜αf3に対する推定スリップ角αfの変動の一例を示す
グラフである。
FIG. 17 shows an estimated slip angle αf1 in the first embodiment.
9 is a graph showing an example of a variation of an estimated slip angle αf with respect to? F3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16…電動式パワーステアリング装置 24…補正操舵装置 26…電気式制御装置 28…操舵角センサ 30…ヨーレートセンサ 32…車速センサ 34…トルクセンサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Electric power steering device 24 ... Correction steering device 26 ... Electric control device 28 ... Steering angle sensor 30 ... Yaw rate sensor 32 ... Vehicle speed sensor 34 ... Torque sensor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】操舵輪のスリップ角を検出するスリップ角
検出手段と、前記操舵輪のスリップ角を低減するための
前記操舵輪の補正操舵角を前記スリップ角検出手段によ
り検出されたスリップ角に応じて演算する補正操舵角演
算手段と、前記補正操舵角に基づき前記操舵輪を補正操
舵する補正操舵手段とを有することを特徴とする車輌の
操舵制御装置。
1. A slip angle detecting means for detecting a slip angle of a steered wheel, and a corrected steering angle of the steered wheel for reducing the slip angle of the steered wheel is set to a slip angle detected by the slip angle detecting means. A steering control device for a vehicle, comprising: a corrected steering angle calculating means for calculating the corrected steering angle in accordance with the corrected steering angle;
【請求項2】前記スリップ角検出手段は少なくとも操舵
角をパラメータとする互いに異なる車輌モデルに基づき
前記操舵輪のスリップ角を推定する複数のスリップ角推
定手段と、前記複数のスリップ角推定手段により推定さ
れた複数のスリップ角推定値のうち大きさが最も小さい
スリップ角推定値を検出されたスリップ角に決定するス
リップ角決定手段とを有することを特徴とする請求項1
に記載の車輌の操舵制御装置。
A plurality of slip angle estimating means for estimating a slip angle of the steered wheels based on different vehicle models using at least a steering angle as a parameter; and a plurality of slip angle estimating means. 2. A slip angle determining means for determining a slip angle estimated value having the smallest value among the plurality of estimated slip angle values as a detected slip angle.
A vehicle steering control device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009044784A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle steering control device

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